可承載大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)，軸（23）上安裝有由齒輪鍵（22）、相連接的齒輪（21），軸（23）的兩端分別由左圓錐滾子軸承（24）、右圓錐滾子軸承（19）支承，軸（23）的右端連接油泵傳動軸（18），其上裝有油泵大齒輪（15），油泵大齒輪（15）與油泵小齒輪（17）嚙合，油泵小齒輪（17）與齒輪油泵（16）連接；軸（13）為齒輪軸，其左端通過軸齒輪鍵（29）連接齒輪（20），軸（13）的兩端分別由左圓錐滾子軸承（11）、右圓錐滾子軸承（28）支承；主軸（2）通過主軸鍵（5）連接主軸齒輪（4），主軸（2）的前端由主軸徑向滾子軸承（7）和球面滾子推力軸承（8）支承，后端由圓錐滾子軸承（31）支承；預(yù)拉伸導(dǎo)柱（1）連接于箱體（35）之上；主軸箱蓋（3）用箱蓋連接螺釘（6）連接在箱體（35）上。
【專利說明】可承載大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大截面鋼鋁摩擦焊機，特別是涉及一種可承載大扭矩、大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦焊機工作過程中，主軸箱除需要傳遞大扭矩以外，還需要承受相當(dāng)大的頂鍛力。因此主軸箱應(yīng)具備高的剛度和強度指標(biāo)外，還應(yīng)提供較大動力，否則會直接影響到焊接質(zhì)量。而主軸箱的結(jié)構(gòu)與此有著密切關(guān)系。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明是大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)，主軸箱體由鋼板焊接而成，第一軸23上安裝有由第一軸齒輪鍵22、相連接的第一軸齒輪21，第一軸23的兩端分別由第一左圓錐滾子軸承24、第一右圓錐滾子軸承19支承，第一軸23的右端連接油泵傳動軸18，其上裝有油泵大齒輪15，油泵大齒輪15與油泵小齒輪17嚙合，油泵小齒輪17與齒輪油泵16連接；第二軸13為齒輪軸，其左端通過第二軸齒輪鍵29連接第二軸齒輪20，第二軸13的兩端分別由第二左圓錐滾子軸承11、第二右圓錐滾子軸承28支承；主軸2通過主軸鍵5連接主軸齒輪4，主軸2的前端由主軸徑向滾子軸承7和球面滾子推力軸承8支承，后端由圓錐滾子軸承31支承；主軸2內(nèi)孔連接有油管10 ;預(yù)拉伸導(dǎo)柱I連接于箱體35之上；主軸箱蓋3用箱蓋連接螺釘6連接在箱體35上。
[0005]本發(fā)明的有益之處是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)置，可承受5000KN的軸向力(目前國內(nèi)重型機床軸向最大承載力為1000 KN)，還能提供32000N.m的旋轉(zhuǎn)扭矩。
[0006]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，其特別之處在于:1、采用了球面滾子推力軸承8、徑向滾子軸承7和圓錐滾子軸承31組合式重載主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；傳動齒輪采用模數(shù)12和16的淬火合金鋼斜齒輪，使主軸箱可同時承受大載荷軸向頂鍛力和傳遞大扭矩。2、主軸2前端安裝液壓夾緊的鋼爪夾具，主軸設(shè)計成空心軸，內(nèi)裝液壓管路10，通過旋轉(zhuǎn)接頭32，將旋轉(zhuǎn)管路和固定管路有效分離，保證鋼爪液壓夾具的供油暢通。3、冷卻、潤滑采用強制方式，主軸箱內(nèi)裝有齒輪油泵16，由一軸23驅(qū)動，油泵16將箱底的潤滑油通過潤滑油管噴淋到各齒輪和各軸承中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1本發(fā)明的主軸箱結(jié)構(gòu)簡圖，附圖標(biāo)記及名稱為:預(yù)拉伸導(dǎo)柱1，主軸2，主軸箱蓋3，主軸齒輪4，主軸鍵5，箱蓋連接螺釘6，主軸徑向滾子軸承7，球面滾子推力軸承8，主軸前端蓋9，油管10，第二軸左圓錐滾子軸承11，二軸右端蓋12，二軸13，一軸右透蓋14，油泵大齒輪15，齒輪油泵16，油泵小齒輪17，油泵傳動軸18，第一右圓錐滾子軸承19，二軸齒輪20，一軸齒輪21，一軸齒輪鍵22，一軸23，第一左圓錐滾子軸承24，平墊25，彈墊26，六角螺釘27，第二右圓錐滾子軸承28，二軸齒輪鍵29，二軸左端蓋30，主軸圓錐滾子軸承31，旋轉(zhuǎn)接頭32，主軸左透蓋34，箱體35。
【具體實施方式】
[0008]如圖1所示，本發(fā)明是大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)，主軸箱體由鋼板焊接而成，第一軸23上安裝有由第一軸齒輪鍵22、相連接的第一軸齒輪21，第一軸23的兩端分別由第一左圓錐滾子軸承24、第一右圓錐滾子軸承19支承，第一軸23的右端連接油泵傳動軸18，其上裝有油泵大齒輪15，油泵大齒輪15與油泵小齒輪17嚙合，油泵小齒輪17與齒輪油泵16連接；第二軸13為齒輪軸，其左端通過第二軸齒輪鍵29連接第二軸齒輪20，第二軸13的兩端分別由第二左圓錐滾子軸承11、第二右圓錐滾子軸承28支承；主軸2通過主軸鍵5連接主軸齒輪4，主軸2的前端由主軸徑向滾子軸承7和球面滾子推力軸承8支承，后端由圓錐滾子軸承31支承；主軸2內(nèi)孔連接有油管10 ;預(yù)拉伸導(dǎo)柱I連接于箱體35之上；主軸箱蓋3用箱蓋連接螺釘6連接在箱體35上。
[0009]如圖1所示，主軸2采用了能夠承受動、靜額定負(fù)荷分別為4950KN、19000KN的大軸向載荷的推力球面軸承8和圓錐滾子軸承31組合式重載主軸結(jié)構(gòu)。
[0010]如圖1所示，主軸2為空心軸，油管10從中穿過，油管10的左端裝有旋轉(zhuǎn)接頭32。
[0011]鋼鋁鋼爪摩擦焊機在焊接時，根據(jù)焊接要求，主軸箱需承受5000KN的軸向頂鍛力和32000N.m的扭轉(zhuǎn)摩擦力矩。本發(fā)明的工作過程是:當(dāng)進(jìn)入焊接工作狀態(tài)時，動力首先傳遞到主軸箱體35內(nèi)的一軸23，通過鍵22傳遞給一軸齒輪21，一軸齒輪21通過嚙合將動力傳遞給二軸齒輪20，二軸齒輪20通過鍵29連接傳遞給二軸13，二軸13為齒輪軸，再由二軸13自身的齒嚙合傳遞到主軸齒輪4，最后通過鍵5傳遞給主軸2，主軸2開始旋轉(zhuǎn)。當(dāng)達(dá)到加工要求后，通過電磁離合器切斷動力，主軸2停止旋轉(zhuǎn)。
[0012]在摩擦預(yù)加熱階段，鋼爪與鋁導(dǎo)桿通過一定的頂鍛力相互接觸，然后鋼爪旋轉(zhuǎn)運動所產(chǎn)生的摩擦，形成摩擦熱，此時主軸箱需要承受大扭矩和較大頂鍛軸向力。
[0013]焊接成形階段，當(dāng)接觸面的溫度上升到焊接所要求的溫度后，主軸箱主軸停止轉(zhuǎn)動，由頂鍛裝置對鋁導(dǎo)桿施加更大的頂鍛力(約5000KN)，鋼鋁材料實現(xiàn)融焊。焊接溫度下降后，最終完成鋼爪與鋁導(dǎo)桿的焊接。在此階段主軸箱承受大的軸向頂鍛力。
[0014]如圖1所示，頂鍛力通過鋼爪液壓夾具和與之相連的主軸2傳遞給主軸前軸承8，前軸承為能夠承受大約5000KN軸向力的球面滾子推力軸承，軸向力最后被傳遞到經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的箱體35上。
[0015]如圖1所示，一軸23、二軸13為飛濺潤滑，主軸2為油泵16潤滑。
[0016]如圖1所示，主軸箱體由鋼板焊接而成，內(nèi)有經(jīng)優(yōu)化設(shè)計布置的承重筋板。一軸23上安裝有由一軸齒輪鍵22連接的一軸齒輪21，兩端由一軸左圓錐滾子軸承24、一軸右圓錐滾子軸承19支承，一軸23右端連接油泵傳動軸18，其上裝有油泵大齒輪15與油泵小齒輪17嚙合，油泵小齒輪17與齒輪油泵16連接。二軸13為齒輪軸，左端通過二軸齒輪鍵29連接二軸齒輪20，二軸13兩端由二軸右圓錐滾子軸承11、二軸左圓錐滾子軸承28支承。主軸2通過主軸鍵5連接主軸齒輪4，主軸2前端由主軸徑向滾子軸承7和球面滾子推力軸承8，后端由圓錐滾子軸承31支承。主軸2內(nèi)孔連接有油管10，油管10左端連接有旋轉(zhuǎn)接頭32。預(yù)拉伸導(dǎo)柱I連接于箱體35之上。主軸箱蓋3用箱蓋連接螺釘6連接在箱體35上。
【權(quán)利要求】
1.大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)，主軸箱體由鋼板焊接而成，其特征在于第一軸(23)上安裝有由第一軸齒輪鍵(22)、相連接的第一軸齒輪(21)，第一軸(23)的兩端分別由第一左圓錐滾子軸承(24)、第一右圓錐滾子軸承(19)支承，第一軸(23)的右端連接油泵傳動軸(18)，其上裝有油泵大齒輪(15)，油泵大齒輪(15)與油泵小齒輪(17)嚙合，油泵小齒輪(17)與齒輪油泵(16)連接；第二軸(13)為齒輪軸，其左端通過第二軸齒輪鍵(29)連接第二軸齒輪(20)，第二軸(13)的兩端分別由第二左圓錐滾子軸承(11)、第二右圓錐滾子軸承(28)支承；主軸(2)通過主軸鍵(5)連接主軸齒輪(4)，主軸(2)的前端由主軸徑向滾子軸承(7)和球面滾子推力軸承(8)支承，后端由圓錐滾子軸承(31)支承；主軸(2)內(nèi)孔連接有油管(10);預(yù)拉伸導(dǎo)柱(1)連接于箱體(35)之上；主軸箱蓋(3)用箱蓋連接螺釘(6)連接在箱體(35)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)，其特征在于主軸(2)采用了能夠承受動、靜額定負(fù)荷分別為4950KN、19000KN的大軸向載荷的推力球面軸承(8 )和圓錐滾子軸承(31)組合式重載主軸結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大扭矩大頂鍛力的摩擦焊機主軸箱結(jié)構(gòu)，其特征在于主軸(2)為空心軸，油管(10)從中穿過，油管(10)的左端裝有旋轉(zhuǎn)接頭(32)。
【文檔編號】B23K20/12GK104475964SQ201410668653
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】芮執(zhí)元, 羅德春, 馮瑞成, 靳嵐, 李積明, 楊建軍, 劉軍, 郭俊鋒, 沈浩, 施文學(xué), 趙俊天, 王鵬 申請人:蘭州理工大學(xué), 蘭州愛賽特機電科技有限公司